فناوری حفاظت از منبع تغذیه تثبیت شده سوئیچینگ DC

فناوری حفاظت از منبع تغذیه تثبیت شده سوئیچینگ DC

دستگاه های سوئیچینگ پرقدرت مورد استفاده در رگولاتورهای سوئیچینگ DC گران تر هستند و مدارهای کنترل آنها پیچیده تر هستند. علاوه بر این، بار رگولاتور سوئیچینگ به طور کلی یک سیستم الکترونیکی است که با تعداد زیادی دستگاه بسیار یکپارچه نصب شده است. ترانزیستورها و دستگاه های یکپارچه کمتر قادر به مقاومت در برابر شوک های الکتریکی و حرارتی هستند. بنابراین، حفاظت از رگولاتور سوئیچینگ باید ایمنی خود رگولاتور و بار را در نظر بگیرد. مدار حفاظتی
انواع مختلفی وجود دارد، در اینجا مدارهایی مانند حفاظت از قطبیت، حفاظت برنامه، حفاظت در برابر جریان اضافه، حفاظت در برابر ولتاژ، حفاظت در برابر ولتاژ و حفاظت از گرمای بیش از حد را معرفی می کنیم. معمولاً چندین روش حفاظتی برای ترکیب شدن برای تشکیل یک سیستم حفاظتی کامل انتخاب می‌شوند.

1 حفاظت از قطبیت
ورودی رگولاتور سوئیچینگ DC معمولاً منبع تغذیه DC تنظیم نشده است. منبع تغذیه تنظیم شده سوئیچینگ در صورت اتصال اشتباه قطبی آن به دلیل عملکرد نادرست یا تصادف آسیب می بیند. هدف از محافظت از قطبیت این است که یک تنظیم کننده سوئیچینگ فقط زمانی کار کند که به منبع تغذیه DC تنظیم نشده با قطبیت صحیح متصل شود. حفاظت از قطبیت منبع تغذیه را می توان با استفاده از یک دستگاه رسانش یک جهته محقق کرد. ساده ترین مدار حفاظتی قطبیت جریان کل را وارد می کند، بنابراین این مدار برای تنظیم کننده های سوئیچینگ کم توان مناسب تر است. در مورد توان بالاتر، مدار حفاظت از قطبیت به عنوان یک پیوند در حفاظت برنامه استفاده می شود که می تواند صرفه جویی کند
دیودهای پرقدرت مورد نیاز برای حفاظت از قطبیت نیز اتلاف انرژی را کاهش می دهند. برای راحتی کار، تشخیص درست بودن یا نبودن قطبیت آسان است.

2 حفاظت از برنامه
مدار منبع تغذیه تنظیم شده سوئیچینگ نسبتاً پیچیده است و اساساً می توان آن را به یک قسمت کنترل کم مصرف و یک قسمت سوئیچینگ با توان بالا تقسیم کرد. ترانزیستورهای سوئیچینگ قدرت بالایی دارند. به منظور محافظت از ایمنی ترانزیستورهای سوئیچینگ در هنگام روشن یا خاموش شدن برق، ابتدا باید مدارهای کنترل کم مصرف مانند مدولاتورها و تقویت کننده ها کار کنند. برای این منظور، برای اطمینان از روش صحیح بوت کردن. ترمینال ورودی رگولاتور سوئیچینگ به طور کلی با یک فیلتر ورودی با یک سلف کوچک و یک خازن بزرگ متصل می شود. در لحظه روشن شدن، خازن فیلتر یک جریان جهشی زیادی را وارد می کند که می تواند چندین برابر جریان ورودی معمولی باشد. چنین جریان هجومی بزرگی می تواند کنتاکت های یک کلید برق معمولی یا کنتاکت های یک رله را ذوب کرده و فیوز ورودی را منفجر کند. علاوه بر این، جریان هجومی نیز می تواند به خازن آسیب برساند و عمر آن را کوتاه کند و زودرس خراب شود. به همین دلیل هنگام راه اندازی باید یک مقاومت محدود کننده جریان وصل شود و خازن از طریق این مقاومت محدود کننده جریان شارژ می شود. برای اینکه مقاومت محدود کننده جریان بیش از حد انرژی مصرف نکند، به طوری که بر عملکرد عادی رگولاتور سوئیچینگ تأثیر بگذارد، پس از پایان فرآیند گذرا راه اندازی، از یک رله برای اتصال خودکار آن استفاده می شود، به طوری که DC منبع تغذیه به طور مستقیم برق رگولاتور سوئیچینگ را تامین می کند. . این مدار را مدار "شروع نرم" رگولاتور سوئیچینگ می نامند.

3 حفاظت در برابر جریان اضافه
هنگامی که حوادثی مانند اتصال کوتاه بار، اضافه بار یا خرابی مدار کنترل رخ می دهد، جریان عبوری از ترانزیستور سوئیچینگ در رگولاتور ولتاژ بسیار زیاد خواهد بود که باعث افزایش مصرف برق لوله و تولید گرما می شود. اگر جریان اضافه وجود نداشته باشد
وسایل حفاظتی، ترانزیستورهای سوئیچینگ پرقدرت ممکن است آسیب ببینند. بنابراین معمولاً در رگولاتورهای سوئیچینگ از حفاظت در برابر جریان اضافه استفاده می شود. ارزان ترین و ساده ترین راه استفاده از فیوز است. به دلیل ظرفیت گرمایی کم ترانزیستورها، فیوزهای معمولی عموماً نمی توانند نقش محافظتی داشته باشند و معمولاً از فیوزهای سریع استفاده می شود.
فیوز سریع دمنده. این روش دارای مزیت حفاظت آسان است، اما مشخصات فیوز باید مطابق با الزامات منطقه کار ایمن ترانزیستور سوئیچینگ خاص انتخاب شود. نقطه ضعف این اقدام حفاظتی در برابر جریان بیش از حد، ناراحتی ناشی از تعویض مکرر فیوز است. حفاظت محدود کننده جریان و حفاظت قطع جریان که معمولاً در رگولاتورهای خطی استفاده می شود را می توان در رگولاتورهای سوئیچینگ اعمال کرد. اما با توجه به ویژگی های رگولاتور سوئیچینگ، خروجی این مدار حفاظتی نمی تواند مستقیماً ترانزیستور سوئیچینگ را کنترل کند، اما خروجی حفاظت جریان اضافه باید به یک فرمان پالسی برای کنترل مدولاتور برای محافظت از ترانزیستور سوئیچینگ تبدیل شود. به منظور تحقق حفاظت از جریان بیش از حد، به طور کلی لازم است از مقاومت های نمونه برداری به صورت سری در مدار استفاده شود که بر راندمان منبع تغذیه تأثیر می گذارد، بنابراین بیشتر در مناسبت های رگولاتورهای سوئیچینگ کم مصرف استفاده می شود. در منابع تغذیه تنظیم شده سوئیچینگ با توان بالا، با توجه به مصرف برق، باید تا حد امکان از اتصال مقاومت های نمونه برداری خودداری شود. بنابراین، حفاظت از جریان بیش از حد معمولا به حفاظت در برابر ولتاژ و کاهش ولتاژ تبدیل می شود.

4 حفاظت از اضافه ولتاژ
حفاظت بیش از حد ولتاژ رگولاتور سوئیچینگ شامل حفاظت در برابر ولتاژ ورودی و حفاظت از اضافه ولتاژ خروجی است. اگر ولتاژ منبع تغذیه DC تنظیم نشده مورد استفاده توسط تنظیم کننده ولتاژ سوئیچینگ، مانند باتری و یکسو کننده، خیلی زیاد باشد، تنظیم کننده ولتاژ سوئیچینگ نمی تواند به طور عادی کار کند و حتی به دستگاه های داخلی آسیب می رساند. بنابراین استفاده از مدار حفاظت اضافه ولتاژ ورودی ضروری است. مدار حفاظتی متشکل از ترانزیستورها و رله ها.

5 حفاظت در برابر ولتاژ پایین
هنگامی که ولتاژ خروجی کمتر از مقدار مشخص شده است، به این معنی است که در منبع تغذیه DC ورودی، داخل رگولاتور سوئیچینگ یا بار خروجی یک اختلال وجود دارد. هنگامی که ولتاژ منبع تغذیه DC ورودی کمتر از مقدار مشخص شده باشد، باعث می شود
ولتاژ خروجی رگولاتور سوئیچینگ کاهش می یابد و جریان ورودی افزایش می یابد که هم ترانزیستور سوئیچینگ و هم برق ورودی را به خطر می اندازد. بنابراین، حفاظت از کمبود ولتاژ باید راه اندازی شود. حفاظت از ولتاژ ساده